TW576947B - Phase shift mask, method for forming pattern using phase shift mask and manufacturing method for electronic device - Google Patents

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TW576947B
TW576947B TW092117541A TW92117541A TW576947B TW 576947 B TW576947 B TW 576947B TW 092117541 A TW092117541 A TW 092117541A TW 92117541 A TW92117541 A TW 92117541A TW 576947 B TW576947 B TW 576947B
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Shuji Nakao
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof

Description

576947 玖、發明說明: . 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於半色調(half-tone)型之偏移相位遮 罩、使用其偏移相位遮罩之圖案形成方法、以及電子元件 、 之製造方法。 【先前技術】 近年來’在半導體積體電路上的高集成化以及微細化 上有令人驚異的發展。在此情況下,形成於半導體基板(以 下僅稱為晶圓)上之電路圖案之微細化亦隨之急遽進展。 其中,以微影(photolithography)技術在圖案形成之基 本技術上最受到廣泛矚目。因此,直至現今仍進行各種之 開發、改良。但是,圖案之微細化將毫無止境,而對於圖 案之解像度提升之要求亦會日益增強。 此微影技術係指將光罩(母片)上之圖案予以轉印到塗、 佈在晶圓上之光阻劑(photoresist),且採用該被轉印之光=且· 劑而將下層之被蝕刻膜予以圖案化之技術。 _ 在此光阻劑轉印時,係對光阻劑施以顯影處理,不過, 將藉由此顯影處理而去除照到光之部分之光阻劑之型態稱 之為正型光阻劑,而去除未照到光之部分之光阻劑之^態· 則稱之為負型光阻劑。 -般而言,在採用縮小曝光方法之微影技術上之解像· 限度(resolution limit)R(nm)係以: R = k】· λ / (ΝΑ) 來表不。在此’又係所使用之光的波長⑽),— 3)4823 5 576947 (NUmerical Aperture)係透鏡之投影光學系 係依存於成像條件以及光阻劑製程之常數。“數,kl 由上式可知’為了達到提升解像限度 為了獲得微細圖案,T # t 勺,亦即 口木J考慮將、與λ之值縮小,蔣Μ 值增大之方法。換言之,將扩卢 將να之 俠。之,將依存於光阻劑製 縮小之同時,進行短沽具I +、一、 之吊數予以 了 返仃妞波長化或南ΝΑ化即可。 其中以光源之短波長化在技術上較為困難小 賴於在相同波長下之高NAt。但 ;^ 兩要仰 奋產4杏夕隹赴、穴痒又 田進订南NA化時, Β '、、、·度(<5=k2· λ/(ΝΑ)2)變淺 形成圖案之形狀、尺寸精確度惡化之類的問題。;致 於是,藉由改良光罩而非光源或透鏡之方式,以 到圖案微細化之目的之研究。最近以來,偏移相位遮罩 正以作為提南圖案解像度之光罩而受到矚目。 、’、 此種偏移相位遮罩已揭示於日本转 不将開平10-293392觫 公報中,其係藉由以最佳尺寸之组人 观 心、、且口構成例如半透明偏 相位部與透過部之方式,來形成具有實效的暗部。 但是,在採用習知之偏移相位遮、^ ^ ^ ^ a β< 早向形成孔洞圖案之 情況下,尤其是在形成尺寸小於曝光油 +尤渡長之圖案時,遮罩 尺寸之微細變化將反映為形成在晶圓之光 較大的變化。因此,會有難以形成預a 、
Ba 取頂期尺寸之孔洞圖案的 問題。換言之,由於需要尺寸誤差極 T j的遮罩圖案,故對 於製造遮罩有高度的技術要求,而產夺 叩度生遮罩成本大增之問 題〇 此外,在以習知之孔洞圖宰形成 口系肜成方法所形成之圖案 314823 6 =,亦會產生由於尺寸不一致而導致在半導體積體電路窜 造上良品率謂’以及為避免上述問題而將圖案配置間p 增大時,卻造成集成度降低之問題。 巧 而須有 此外為了&決圖案尺寸不一致本身的問題 南精密度的遮罩,而造成高成本之問題。 【發明内容】 本發明係有鑑於解決上述之問題而研創者,其目的在 提i、種不會降低集成度’且能以低成本形成尺寸一致性 優良之圖案的偏移相位遮罩、使用該偏移相位遮罩之圖案 形成方法以及電子元件之製造方法。 ' 本發明之偏移相位遮罩係具備:由透過曝光光線之材 質所構成之基板;以及,形成在該基板上且具有可露出基 板之部分表面之開口部之半色調(half_tone)遮光膜。穿透 過半色調遮光膜之曝光光線之相位係與穿透過開口部之曝 光光線之相位不同。由穿透過半色調遮光膜之曝光光線之 光強度對穿透過開口部之曝光光線之光強度之比例所1義 之光透過率係為15%以上25%以下。開口部之尺寸在以曝 光光線之波長;I /開口數NA為!之量測下係為〇·26以上 0.45以下。 依據本發明之偏移相位遮罩,由於開口部之尺寸在以 曝光光線之波長λ /開口數ΝΑ為1之量測下係為〇 26以 上0.45以下,故可將形成在光阻劑之圖案尺寸變動相對於 開口部之尺寸變動(MEF)予以縮小。 如光透過率(12/n)不滿15%,則MEF將會變大。而 314823 7 且田光透過率(Π/η)超過25%時,則將無法檢查偏移相· 位逆罩之缺。亦即’如果將光透過率(U/n)設定為Η% 以上且使光透過率(12/11)不滿25%,則可以檢查在製造遮 罩中之缺’ JL可藉由該遮罩來進行MEF(mask以而 enhancement factor)較小之轉印。 本么月之上述以及其他之目的、特徵、形態以及優點, 由附件之圖示有關用以理解本發明之下列詳細說明即可更 為明瞭。 φ 【實施方式】 以下,茲根據圖式說明本發明之實施形態。 兹茶照第1圖’偏移相位遮罩5係具有透明基板i ; 以及半色调遮光膜2。透明基板i係由相對於曝光光線為 透明之材質所構成,俾使穿透過曝光光線。半色調遮光膜 2係形成在透明基板! i,且具有外露出透明基板}之部. 分表面之開口部2a。 “半色調遮光膜2係以使透過該半色調遮光膜2之曝光_ 光線之相位形成與透過開口# 2a之曝露光光線之相位不 =之相位(例如180°不同之相位)之方式而構成。此外,由 牙透過半色凋遮光膜2之曝光光線之光強度12對穿透過開 邛2a之曝光光線之光強度π之比例(u/u)所定義之光 透過率係為15%以上25。/。以下。此外,開口部2a之尺寸w 在以曝光光線之波長(又)/開口數(NA)為i之量測下係為 0·26以上0 45以下。 在此,所謂開口部2a之尺寸W係指當開口部2a之平 314823 8 576947 面形狀為矩形時,該矩形之丨邊的尺寸。 接著,就使用第1圖所示之偏移相位遮罩之圖案形成 方法進行說明。 請參照第2圖,此投影曝光裝置係將偏移相位遮罩5 上之圖案縮小,且投射在晶圓20表面之光阻劑23上者。 此外,投影曝光裝置係具有從光源丨丨到偏移相位遮罩5 之圖案的照明光學系統;以及從偏移相位遮罩5之圖案到 晶圓20之投影光學系統。 g 照明光學系統係具有作為光源之水銀燈丨丨;反射鏡 12,集光透鏡18,繩眼透鏡(]^_巧616]115)13;光圈14;集 光透鏡16a、16b、16c;百葉窗式光圈15 ;以及反射鏡17。 此外’投影光學系統係具有投影透鏡1 9a、1 9b ;以及瞳面 光圈25。 在其曝光動作上,首先發自水銀燈丨丨之光丨丨a係藉由— 反射鏡12,例如僅反射i線(波長365nm),而成為單波長_ 之光接著,光Ha通過集光透鏡18,而入射至绳眼透鏡鲁 13之各個繩眼構成透鏡13a,且在之後通過光圈14。 在此’光lib係顯示藉由丨個蠅眼構成透鏡13a所作 出之光路’而光1 lc則係顯示藉由蠅眼透鏡13所作出之光 路。 通過光圈14之光lla,係通過集光透鏡i6a、百葉窗 式光圈15以及集光透鏡16b,而藉由反射鏡17以預定角 度反射。 由反射鏡17所反射之光lla係在透過集光透鏡丨6c 9 314823 4 576947 之後,對已形成預定圖案之偏移相位遮罩5進行全面均勻 、 照射。之後,光11 a藉由投影透鏡1 9a、1 9b縮小成預定之 倍率,且使晶圓20表面之光阻劑23曝光。 · 在本實施形態中,偏移相位遮罩5之照明係藉由變形 -照明而非一般照明來進行。在一般照明之情況下,曝光光 線如第3圖所示垂直地對偏移相位遮罩5進行照射,且藉 由〇次光以及± 1次光之3光束而使晶圓20曝光。但是, 如果偏移相位遮罩5之圖案變得微細,則由於繞射角度將 變大’故在垂直照明下會有± 1次光無法進入透鏡之中, . 而有無法解像之虞。 於是,如第4圖所示,藉由變形照明將照明光束對偏 移相位遮罩5傾斜地入射。藉此,可僅以藉由偏移相位遮 罩5進行繞射之〇次光與+1次光或是q次光的2光束來曝 光,且可獲得解像性。 . 為變形照明。 另外,名 在該變形照明中,可採用第5圖所示具有4個透過部 14a之交叉極(cross pole)照明光圈,或第6圖所示具有輪鲁 狀透過部14a的輪帶照明光圈,或第7圖所示具有4個透 過部14a且具有將交叉極(cross p〇le)照明予以45。旋轉之 形狀的4重極照明光圈,以作為第2圖之光圈丨4。藉此, 可實現交叉極(cross pole)照明、輪帶照明、4重極照明作 晶圓面内X、 置。此外,名 在採用交叉極(cross pole)照明時,可使配置在 、Y座標之正交格子上的高密集圖案進行配 在採用輪帶照明時,則可形成圖案配置依存性 314823 10 車乂】、之般用途的圖案。此外,在採用4重極照明時,可 使配置在晶圓面内之x、γ座標上與以交又極匀 照明形成之圖案配置呈45。旋轉之狀態下之正交袼子上 的鬲密集圖案進行配置。 兹茶照第8 ϋ,由於藉由以此種變形照明對偏移相位 遮罩5進行照明之曝光光線,而使晶圓2〇表面之光阻劑 23曝光。經曝光之光阻劑23係藉由顯影而圖案化 (patterning)。在此顯影中,當光阻劑23為負型時,則如 第9圖所示僅將輸入預定值以下t曝光能量之部&光阻劑 U去除,以使光阻劑23圖案化。將此經圖案化之光阻= 23作為遮罩,藉由對下層之被蝕刻膜22進行蝕刻,可在 該被敍刻膜22上形成孔洞圖案22a。之後,光阻劑23藉 由例如灰化(ashing)等予以去除’則如第1〇圖所示可製: 出使具有微細孔洞圖案2 2 a之被蝕刻膜2 2形成在半導體基 板21上之半導體裝置。 丑土 於上述顯影中,當光阻劑23為正型時,如第u圖所 不’僅將輸入預定值以上之曝光能量之部分光阻劑23去 除,以使光阻劑23圖案化。將該經圖案化之光阻劑⑴乍 為遮罩,並對下層之被蝕刻膜22進行蝕刻,藉此可在點矩 陣圖案(dot pattern)中形成其被姓㈣22。之後,光阻巧 23可藉由例如㈣等予以去除,如第12圖所示可製造月出 使由微細點矩陣圖案所構成之被姓刻膜22形成在半導體 基板21上之半導體裝置。 丑 另外,在光阻劑23為負型及正型之任何情況下,光阻 314823 11 劑23之曝光均係以開口徑在波長λ /開口數ΝΑ為1之量 測下為1 〇以上之尺寸較大的開口圖案,且以光阻劑23感 光而使溶解性逆轉之遷移曝光量10倍以上40倍以下之曝 光量來進行者較理想。其主要是因為如果是在此範圍以外 的曝光量,則將難以獲得良好的解像性。 依據本實施形態之偏移相位遮罩,可將形成在光阻劑 之圖案(孔洞圖案:第9圖、點矩陣圖案:第11圖)之尺寸 邊動(MEF : mask error enhancement factor)對形成在遮罩 φ. 之圖案(開π部2a)之尺寸變動之比例予以縮小。以下,茲 說明此内容。 在。圖幵^/中之參數係為焦距(f〇cus)。以光學條件而 3,曝光光線之波長係248nm、開口數NA係〇·8〇、照明 係父叉極Α明(σ in/ σ。旧=〇 70 / 〇 8 昭 圈14形狀係具有如…所示之4個光透過部 狀,此外,偏移相位遮罩5之透過率(11/12)為2〇%。
當偏移相位遮罩5之開口部的尺寸w較大時,則與習 知之藉由半色調型偏移相位遮罩形成圖案之情況大致相互 :應。此時,如第13圖所示開口部&之透過光強度,將 遠較成為抵消該強度之相位關係的半色調遮光膜2之透過 光強度要大的乡。因此’在與開口部2a相對應之區域中, 即形成較其他區域更為明亮的部分(光強度較高之部分)。 如將開口部2a之尺寸W縮小,則如第14圖所示開口 部2a之透過光強度亦將變小’而使由半色調遮光膜2之透 過光造成之抵消效果則相對變大。藉此,即可形成與半色 3J4823 12 調遮光膜2之透過光強度大致相同強度之影像。此時由於 影像對比(image contrast)小,而將難以在光阻劑上形成圖 案。 如更進一步將開口部2a之尺寸W縮小,則將使開口 部2a之透過光強度與半色調遮光膜2之透過光強度變成大 致相同。此時,由於相互之相位成為反相位關係(亦即相位 為1 8 0不同之關係),故如第1 5圖所示,將在與開口部 2a相對應之區域形成影像成為遠較其他區域更暗的點。如 將此影像運用在負型光阻劑丨,則將可在光阻劑上形成孔 洞圖案。 如更進一步將開口部2a之尺寸w縮小,則如第16圖 所不,這次透過開口部2a之光的強度將會小於半色調遮光 膜2之透過光強度,且由於抵消除所產生之效果變小,故 暗點之暗度將變弱(變亮)。 , 4 vv项小,則賞際上 子在開口邛2a之情況相同,而使影像對比消失。 在此情況之光學條件下,可得知如第15圖所示呈現 暗點影像優異的對焦特性。 =以上所述可得知,在半色調型之偏移相位遮罩中 .部t開^相對應之區域的暗點影像之暗度,係 大或i w&之某尺寸為界線,而無論使尺寸較該界線尺寸 ’為小均將會變弱(變亮)。 度之柽 圖之光學影像變化’可得知上述光學影像 極小值係在開…之某尺寸w(遮罩寬幅(mask 314823 13 576947 width):此處係100至120nm)下達到最小,無論開口部2a 之尺寸W較該值小(80nm)或較該值大(i4〇n⑷均將變大。 在某疋之曝光罝下,如將此開口部2a之尺寸W不 同的遮罩圖案曝光在光阻劑,則形成在光阻劑之圖案之 將在之限制位準⑽eelevei)之強度下區分為 光阻劑之〉谷解/非溶解 '' 非/合解而與影像小於該限制位準之部分 的尺寸大致一致。換言之,無論是將遮罩開口部h之尺 wr大或縮小’形成在光阻劑之圖案尺寸均將會變小。尤< 其疋’當在影像強度之極小 j值違到取小之開口部2a尺寸w _,形成在光阻劑之圖幸尺 ⑷心口茶尺寸將不再依存該 寸w(微分為〇)。 a之尺 由第19圖即可明瞭,影像尺寸係在開口部2a之苹尺 寸下達到極大。換t之,如 呆尺 此極大Μ 、 部^之尺寸設為可達到 ° 、、而進订圖案形成日寺,則可使開口部h之尺 使由於遮罩製造誤差而產生變動, 、 發生變化。另外,夫 / 、/、幾乎不會 卜多數係為限制位準(slice levelX盎暖 · 成反比的量)。 八/、曝先ϊ馨 以目可之遮罩製造技術能力(她of art)而言 部2a之尺寸掣袢%兰仏士 口 由開口 尺寸衣垃决差所產生之分布(以x 4遮罩之θ 換算值而言)之範I早您日日0上 靶圍在5nm以下。因此, 開口部2a之尺寸# A 匕了侍知如將 寸°又為達到最大之值’則即使開口部? 尺寸因為製造士运爹而料 之 k决差而纟交動5nm,影像 至2nm以下)。 < 义化亦極小(1 如此’藉由形成在於1 社k罩之圖案的尺寸變動而產生之影 3J4823 14 像尺寸變動之比例,即稱之為MEF(mask error enh㈣⑽ent factor),以如下公式定義之。 MEF=A CD晶圓/ △ cD遮罩 在此a式中,△ CD(critical dimension,臨界尺寸)晶 圓」係影像之尺寸變動,而「△ CD遮罩」係形成在遮罩 之圖案換算成在晶圓上之尺寸變動。 _在藉由4知之方法形成微細孔洞圖案時,此MEF之值 會變大,使形成在遮罩之圖案些許的尺寸變動會反映成為 影像尺寸較大的變動,且使原本應為一定尺寸之圖案尺寸 有極大分布。藉此,即可明瞭對於元件之良率或性能所造 成之不良影響,且在形成微細圖案上形成極大的問題。 相對於此’在本實施形態中由於可藉由將開口部 之尺寸設為8〇nm以上l4〇nm以下之方式,而將上述之mef 予以縮小,故可形成幾乎不受開口部2a之尺寸影響之圖 案’而可獲得優異的製造良率以及元件性能。 另外’如果開口部2a之尺寸在100nm以上12〇nm以 下,則即使開口部2a之尺寸因為製造誤差而有5nm變動, 亦可將影像尺寸之變化壓低到5nm左右,故極為理想。 上述之開口部2a尺寸(80nm以上1 40nm以下,較佳 為l〇〇nm以上120nm以下)雖係在曝光光線之波長入為 248nm、開口數ΝΑ為0.80之情況下而得,但在其他波長 入以及開口數ΝΑ之情況下亦有可將MEF予以縮小之適當 之開口部2a尺寸。 方;疋’為了求付邊種適當的開口部尺寸’而以下列公 314823 15 式來求出在將、、由i ' 肘渡長λ /開口數NA設為i而進行量測情況 ’ 下之開口部2 - 丨za之尺寸W0。 開口部 2a 之尺 + · 、士 $ , / „ 土 , 、人寸·波長λ /開口數NA = 80nm以上 140nm 以下· 9」0 . Λ 卜· 248/ 〇.8〇 = w〇 : 1 * 、如上述所示,由於(248/ 0·80)χ W0 = 80nm以上14〇nm 、下故W〇將為〇·26以上0 45以下。 此外在有關開口部2a尺寸之較佳範圍(lOOnm以上 、下)方面,與上述同樣地,當換算成以波長又/開 A為1而進行量測之尺寸w 1,則該尺寸W1將成為 , 0.32以上〇 39以下。 综上所述,在各波長λ以及各開口數να中,在以該 波長;I /開口數ΝΑ為i進行量測之情況下,如果開口部 2a之尺寸為〇·26以上〇 45以下,較佳為〇 32以上"9 以下,則可將MEF予以縮小。 、 另外,在光透過率(Ι2/η)不滿ls%情況下,第19圖· 中所不之曲線將急遽彎曲,且MEF將增大。另外,當光透_ 過率(12/II)超過25%時,則將無法檢查偏移相位遮罩。 遮罩尺寸係固定在12〇nm,而對於用以將影像尺寸固 定之遮罩的圖案尺寸,並未進行微調(所謂光學近距效果補 正(OPC ·· optical proximity correction))。 由第20A、B、C圖即可明瞭,由於並未進行〇pc, , 故影像尺寸雖將在圖案間距較小之密集部變大,但在從圖 案間距極大之孤立圖案到圖案間距為3〇〇η】Ή間之範圍内, 將可形成在MEF < 1、DOF > 〇·45下之圖案。 314823 16 另外,以在第20A、B、C圖中之光學條件而言,曝光 光線之波長為248nm,開口數NA為〇·8(),照明則係為交 叉極…、明(形成較第丨3圖至第丨6圖更弱之變形照明)。此 外,偏移相位遮罩5之透過率(12/11)係為2〇%。 再且,依據本實施形態之使用偏移相位遮罩之圖案形 成方法則可藉由調整遮罩之圖案尺寸以及限制位準(曝光 量),來形成極為密集之孔洞圖案。例如,本案發明人係就 m 規範(rule)之 DRAM(Dynamic
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Memory,動態隨機存取記憶體)之儲存節點接觸(st〇rage ⑽心:⑽以以)之圖案之光學影像予以改變焦距時之變化進 订了调查。另外’並將近接孔洞之中心間距設為200nm。 ^其結果,即使距離最佳焦距偏離焦距± 〇·3 μ m亦可獲 仟良好的光學影像。由此可得知,依據本實施形態之使用 偏私相位遮罩之圖案形成方法,即使在極為密集的圖案 下亦可獲得> 0·6 // m之DOF(Depth of Foaus,焦點深 度)。 此外’在本實施形態之偏移相位遮罩下,亦可使孤立 圖案與密集圖案混合存在。 紋筝妝第2 1圖,以說明上述之“孤立圖案,,、“密集圖 案所具之意義。第2 1圖係顯示在本發明之一實施形態中 之偏移相位遮罩上孤立圖案與密集圖案混合存在之情況之 概略平面圖。苓照第2 1圖,所謂孤立圖案係指在以開口數 NA〆波長λ進行量測之情況下,由該孤立圖案2a之中心 半k R1為3之距離内不存在其他的圖案之圖案而言。 17 314823 576947 此外’所謂由複數個圖案所構成之密集圖案係指在以開口 數NA/波長久進行量測之情況下,由1個圖案以之中心 起到半徑R2為1之距離内存在其他圖案2a之圖案而言。 另外’在上述中係就圖案之形成方法,說明了例如半 導體裝置之製造方法,&此以外,亦可將本發明運用在液 晶顯示裝置、薄膜磁頭等電子元件之製造方法上。 以上雖就本發明詳加說明,但其僅供為例示,並非用 以偈限本發明’因此,本發明之精神及範疇僅依據所附之 申請專利範圍加以界定。 【圖式簡單說明】 第1圖係概略顯示本發明之一實施形態之偏移相位遮 罩之構成剖面圖。 '' 第2圖係概略顯示本發明之一實施形態之使用偏移相 位遮罩之投影曝光裝置構成圖。 第3圖係用以說明一般照明之圖。 第4圖係用以說明變形照明之圖。 第5圖係顯不交又極(cr〇ss p〇le)照明光圈之 視圖。 俯 第6圖係1員示輪帶照明光圈之構成之俯視圖。 第7圖係顯示4重極照明光圈之構成之俯視圖 之一實 案形成 …^ 8 ®至第1G圖係依製程順序顯示使用本發明 鈀幵“、中之偏移相位遮罩,且光阻劑為負型時之圖 方法之概略剖面圖。 第1 1圖至第 12圖係依製程順序顯示使用本發明之 314823 18 K施形悲中之偏移相位遮罩,真光阻劑為正型時之圖案形 成方法之概略剖面圖。 、第13圖係顯示以第1圖所系之偏移相位遮罩之開口部 為孤立圖案,且在該孤立圖案之尺寸w=280nm時藉由成 像系統形成之光學影像示意圖。 第1 4圖係顯示以第i圖所系之偏移相位遮罩之開口部 為孤立圖案,且在該孤立圖案之尺寸W = 20〇nm時夢由成 像系統形成之光學影像示意圖。 第15圖係顯示以第丨圖所示之偏移相位遮罩之開口部 為孤立圖案,且在該孤立圖案之尺寸w=i2〇nm 像系統形成之光學影像示意圖。 ,由成 第16圖係顯示以第1圖所示之偏移相位遮罩之開口部 為孤立圖案,且在該孤立圖案之尺寸W = 4〇nm時藉由成像 系統形成之光學影像之圖。 第17圖係顯示在第13圖至第16圖所採用之交叉極 (cross pole)照明光圈之構成俯視圖。 第1 8圖係顯不在第〗圖所示之偏移相位遮罩上使開口 邛之尺寸W(mask width)變化時之光學影像變化示意圖。 罘〗9圖係以藉由限制位準(slicelevei)所決定之影像 尺寸(形成在光阻劑之圖案尺寸,ImageCD)作為形成在遮 罩之開口部尺寸(mask width)之函數而繪製之圖。 •第20(A)圖至第20(C)圖係分別為將已改變圖案間距 (Pitch)時之影像尺寸、MEF以及焦點深度(〇〇ρ ··j F〇cnS)在重視圖案汎用性之光學條件下之變化予以繪製之 314823 19 576947 示意圖。 第圖係顯示在本發明之一實施形態中之偏移相位 遮罩上孤立圖t與密集圖案混合存在之情況之概略俯視 圖0 1 基板 2 半色調遮光膜 2a 開口部 5 偏移相位遮罩 11 光源 12 反射鏡 13 蠅眼透鏡 13a 41眼構成透鏡 14 光圈 14a 透過部 15 百%窗式光圈 16a > 16b 、 16c 、 18 集 17 反射鏡 19a、 19b投影透鏡 20 晶圓 21 半導體基板 22 被蝕刻膜 22a 孔洞圖案 23 光阻劑 25 瞳面光圈 W 開口部之尺寸 314823 20

Claims (1)

  1. 拾、申請專利範圍: 1 · 一種偏移相位遮罩,係具備·· 由可透過曝光光線之材質所構成之基板(1);以及 形成在前述基板(1)上且具有露出前述基板(1)之部 分表面之開口部(2a)之半色調遮光膜(2),其中, 穿透過前述半色調遮光膜(2)之曝光光線之相位係 與穿透過前述開口部(2a)之曝光光線之相位不同, 由穿透過前述半色調遮光膜(2)之曝光光線之光強 度對穿透過前述開口部(2a)之曝光光線之光強度之比 例所定義的光透過率係為15%以上25%以下, 前述開口部(2a)之尺寸在以曝光光線之波長又〆 開數NA為1之量測下係為〇.26以上〇 以下。 種使用偏和相位遮罩之圖案形成方法,係藉由變形照 明來對申請專利範圍第」項之前述偏移相位遮罩進行 照明。 3 :如申請專利範圍第2項之使用偏移相位遮罩之圖案形 成方法’其中,前述變形照明係為交叉極照明。 4.如申請專利範圍第2項之使用偏移相位遮罩之圖案形 成方法,其中’前述變形照明係為輪帶照明。 5·如申請專利範圍第2項之使用偏移相位遮罩之圖案形 成方法,其中,前述變形照明係為4重極照明。 :°月專利乾圍第2項之使用偏移相位遮罩之圖案形 成方法,其中,係具備: 1 D逑偏移相位遮罩⑺進行照明之曝光光 314823 21 576947 線,而將塗佈在晶圓上之負型光阻劑(23)予以曝光之制 程;以及 & 將所曝光之前述光阻劑(23)予以顯影之製程。 7·如申請專利範圍第6項之使用偏移相位遮罩之圖案形 成方法,其中,係以開口徑在波長λ /開口數NA為工 之里測下為1 〇以上之尺寸較大的開口圖案,且以前述 光阻劑(23)進行感光而使溶解性逆轉之遷移曝光量之 1〇倍以上4〇倍以下之曝光量,來對前述光阻劑(23)進 行曝光。 8·如申請專利範圍第2項之使用偏移相位遮罩之圖案形 成方法,其中,係具備: 藉由對前述偏移相位遮罩(5)進行照明之曝光光 線,而將塗佈在晶圓上之正型光阻劑(23)予以曝光之製 程;以及 將所曝光之前述光阻劑(23)予以顯影之製程。 9 ·如申请專利範圍第8項之使用偏移相位遮罩之圖案形 成方法,其中,係以開口後在波長^/開口數να為1 之量測下為1 〇以上之尺寸較大的開口圖案,且以前述 光阻劑(23)進行感光而使溶解性逆轉之遷移曝光量之 1〇倍以上4〇倍以下之曝光量,來對前述光阻劑(23)進 行曝光。 10.—種電子元件之製造方法,係利用申請專利範圍第2項 之圖案形成方法來製造具有孔洞圖案(22a)或點矩陣圖 案(22)之電子元件。 314823 22
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